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2023-01-30 08:54 |
《OptiBPM入门教程》
随着时代的发展,人们对光网络带宽的需求越来越高,光通信网络也越来越复杂。各类光通信系统中,存在着许多的波导类元件,如分束器,耦合器,复用器,AWG等,这些元件在整个光通信系统中起着至关重要的作用。而此类光波导器件研发人员,可以使用OptiBPM来对相关的元器件进行模拟分析与设计,这可以大大降低时间成本和物料成本。 O9Yk5b; a!:R_P}7 OptiBPM是基于光束传输算法(BPM-矢量BPM、半矢量BPM以及标量BPM)来模拟光通过任意波导介质(各向同性与各向异性)。并可使用合适的数值方法,如Crank-Nicholson方法和Scheme Parameter以及ADI,来进行计算,计算过程中可以使用合适的边界条件,如TBC和PML边界条件,以完成整个波导结构的仿真和分析,获得任意位置处的电磁场分布。 2_){4+,fu op|x~Thf 通过OptiBPM,科研人员可以同时观察近场分布(包含幅度、相位等),检测辐射以及方向场(Guided Field)。OptiBPM能够提升科研人员在波导器件设计的效率,减小风险并降低整体研发产品成本。 ^7C,GaDsn v9Ez0 :) 本书详细描述了各类光波导模型的创建以及分析方法,旨在帮助OptiBPM软件初学者快速学会常用的软件功能。本书主要参考OptiWave公司发布的案例以及相关操作手册翻译整理而成。 yj9Ad*. 1JN/oq; 本书第一章主要介绍了软件的安装方法以及软件的开发背景,第二~十三章,分别描述了如何创建以及分析常见的波导类器件,如MMI耦合器、MMI星形耦合器、3dB耦合器、电光调制器、Chip-to-Fiber对接耦合器、马赫泽德干涉仪等,并包含了创建各类波导的方法和分析方法,如参数扫描,脚本自定义等。第十四章主要描述了如何将OptiBPM设计的元器件,导入到OptiSystem(一款光通信系统模拟仿真软件)中做联合仿真,可以查看此元器件在光通信系统中的具体行为。 BF]+fs` [?#-JIZ3T 《OptiBPM入门指南》,是由上海讯技光电工程师翻译整理而来,译者希望本书能够对OptiBPM的使用者有所帮助,通过学习后能够较好的掌握OptiBPM软件的基本使用方法。由于译者水平有限,书中错误纰漏之处在所难免,敬请同行读者批评和指正 U6 H@l# zuvP\Y=V`
上海讯技光电科技有限公司 2021年4月 dNz!2mbO "`5BAv;u 目 录 V_pKe~ 1 入门指南 4 VB{G%!} 1.1 OptiBPM安装及说明 4 BO;LK-V 1.2 OptiBPM简介 5 DJHE6XJ
1.3 光波导介绍 8 eXMl3Lxf 1.4 快速入门 8 Q3x.qz 2 创建一个简单的MMI耦合器 28 SZD@<3 Nb 2.1 定义MMI耦合器材料 28 k!m9
l1x 2.2 定义布局设置 29 ys|};* 2.3 创建一个MMI耦合器 31 |C;*GeyS;J 2.4 插入input plane 35 P4~C0z 2.5 运行模拟 39 ,U'E!?=:VS 2.6 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 43 GK:pt8= 3 创建一个单弯曲器件 44 kam\dn04 3.1 定义一个单弯曲器件 44 n\H.NL)
3.2 定义布局设置 45 WG3 .qLH% 3.3 创建一个弧形波导 46 (1Ii86EP 3.4 插入入射面 49 sxQMfbN 3.5 选择输出数据文件 53 cGe-|>: 3.6 运行模拟 54 WhR'MkfL 3.7 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 57 44cy_ 4 创建一个MMI星形耦合器 60 X3rvM8 4.1 定义MMI星形耦合器的材料 60 6w^Fee`>] 4.2 定义布局设置 61 W>`#`u 4.3 创建一个MMI星形耦合器 61 (Y]G6>
Oa 4.4 插入输入面 62 b
`.h+=3 4.5 运行模拟 63 RDQK_Ef: 4.6 预览最大值 65 CEp @-R 4.7 绘制波导 69 z c,Q 4.8 指定输出波导的路径 69 +W9#^ 4.9 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 71 D$y-Kh 4.10 添加输出波导并预览仿真结果 72 { Sn
J 4.11 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 74 VcR(9~ 5 基于VB脚本进行波长扫描 75 ;yg9{"O 5.1 定义波导材料 75 Po82nKAh 5.2 定义布局设置 76 `1"Xj ^
YM 5.3 创建波导 76 4';(\42 5.4 修改输入平面 77 *>p#/'_E 5.5 指定波导的路径 78 |\
4cQ 5.6 运行模拟 79 m;KD@E! 5.7 在OptiBPM_Simulator中预览模拟结果 81 `@|Kx\y4=j 5.8 应用VB脚本进行模拟 82 \d{S3\7 5.9 在OptiBPM_Analyzer中查看模拟结果 84 0|_d{/VK4 6 应用VB脚本设计一个3dB的耦合器 88 j#)K/` 6.1 定义3dB耦合器所需的材料 88 >0qe*4n|M 6.2 定义布局结构 89 ]pP [0S 6.3 绘制并定位波导 91 DG"Z: ^`* 6.4 生成布局脚本 95 O<?z\yBtS^ 6.5 插入和编辑输入面 97 lGtTZcg 6.6 运行模拟 98 iSxuor^; 6.7 修改布局脚本 100 2DTBL:?` 6.8 在OptiBPM_Analyzer中预览模拟结果 102 ThSB\ 7 应用预定义扩散过程 104 5Mq7l$]h$ 7.1 创建一个由钛在铌酸锂中扩散所形成的线性波导 104 DQOEntw 7.2 定义布局设置 106 *(sFr E 7.3 设计波导 107 "FT(U{^7d 7.4 设置模拟参数 108 ;nB.f.e` 7.5 运行模拟 110 j:6VWdgq 7.6 基于钛和镁在铌酸锂中的扩散,创建一个掩埋波导 111 Qcf5*]V 7.7 将模板以新的名称进行保存 111 J 4OgV? 7.8 添加一个新的轮廓 111 B)4>:j:{?W 7.9 创建上方的线性波导 112 oaJnLd90W 8 各向异性BPM 115 L cpz(W^ 8.1 定义材料 116 }hv" ku6! 8.2 创建轮廓 117 KcQe1mT!+ 8.3 定义布局设置 118 ]DO"2r 8.4 创建线性波导 120 qKd&d 8.5 设置模拟参数 121 d]6#pSE 8.6 预览介电常数分量 122 {)d{:&*K. 8.7 创建输入面 123 fer~NlX 8.8 运行各向异性BPM模拟 124 oCftI':@ 9 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 127 L4L[@tMPmY 9.1 定义chip-to-fiber对接耦合器的材料和波导 128 yl[6b1 9.2 定义布局设置 130 wNgS0{}&` 9.3 创建一个chip-to-fiber对接耦合器 130 c={bunnz# 9.4 编辑输入平面 132 ^|1)6P}6 9.5 设置模拟参数 134 ry%Fs&V*> 9.6 运行模拟 135 ZBAtRs 10 电光调制器 138 9(;I+.;8k 10.1 定义电解质材料 139 -O?}-6,_Z 10.2 定义电极材料 140 u\zP`Y 10.3 定义轮廓 141 3r(i=ac0 10.4 绘制波导 144 rpu{YC1C% 10.5 绘制电极 147 M'4$z^@Z 10.6 静电模拟 149 nwm1YPs%v] 10.7 电光模拟 151 9As K=/Buf 11 折射率(RI)扫描 155 x)<Hr,wd 11.1 定义材料和通道 155 l6lyRJ 11.2 定义布局设置 157 LiF(#OuZ 11.3 绘制线性波导 160 Y([YDn 11.4 插入输入面 160 <x|P} 11.5 创建脚本 161 c$>$2[*= 11.6 运行模拟 163 ZOK,P 11.7 在OptiBPM_Analyzer中预览结果 163 cKKl\g@} 12 应用用户自定义扩散轮廓 165 ?$#,h30 12.1 定义材料 165 QP{V 12.2 创建参考轮廓 166 9
Z D4Gv 12.3 定义布局设置 166 DVWqrK}q 12.4 用户自定义轮廓 167 /.u0rxoRP} 12.5 根据参考轮廓检测用户自定义轮廓 170 @m=xCg.Z 13 马赫-泽德干涉仪开关 172 }H4Z726 13.1 定义材料 173 viJK%^U=- 13.2 创建钛扩散轮廓 173 sX~
`Vn& 13.3 定义晶圆 174 [*k25N 13.4 创建器件 175 ]8qFxJ+2^ 13.5 检查x-y切面的RI轮廓 177 0Lo)Ni^" 13.6 定义电极区域 178 };:+0k/ 后继 AGe\PCn- 有兴趣扫码加微联系[attachment=116081] VHlN;6Qlff
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